WMS Firepower SS Refurbishing project - Part V!

FIREPOWER (SS) 1980 - ELECTRONICS

Här ska jag försöka beskriva lite om de elektroniska problem som fanns på mitt Williams Firepower 1980.

Det som ofta skapar stora problem på dessa äldre elektroniska spel är kontakterna. Dessa är av en typ som kallas Molex och sitter på kretskorten och kontakteras av kontakter med alla kablar som går mellan spelplanen och de olika kretskorten.

Det finns en typ av kontakt som består av flera Molex kontakter i rad och benämns 40 Pin Inter-board Connector - denna 40 pinnars kontakt förbinder moderkortet med drivkortet och denna lösning antog Williams för att underlätta service av korten då de gick enkelt att dela. Tyvärr håller inte dessa kontakter för evigt och oftast kan problem härledas till denna 40 pinnars historia - bland annat går data bus och adress bus via denna 40 pin Inter-board Connector.

Något som störde mig var att displayerna ej visade alla siffor. Display 1 och 3 visade bara fyra av sex siffror samt display 2 och 4 visade bara tre av sex siffror - att få ordning på siffror på displayerna kom att visa sig att bli en riktig utmaning.

CPU AND DRIVER BOARD IN BACKBOX

Driver kortet är ihopkopplat med CPU kortet via en 40 pinnars kontakt och de hänger på en metal konsol i backbox.

Korten urtagna ur backbox. I mitten ser vi konsolen som korten hänger på och i de vertikala konsolerna skruvas korten fast.

Dags att löda på korten!

CPU BOARD CONNECTORS - Molex

När jag köpte Williams Firepower 1980 ville det inte alltid starta i attract mode, det stänga ner under spel på grund av glapp i kontakterna som sitter på moderkortet. Då fick jag öppna backboxen och bryta eller motionera kontakterna för att få spänningstillförsel till moderkotet och att få de två röda dioderna på kretskortet att tända/släcka. Störst problem var det med en 9 pinnars kontakt av typ Molex - connector 1J2.

På moderkortet, CPU board Williams System 6, sitter det hankontakter som har blivit dåliga med åren då de varit utsatta för temperaturväxlingar, damm och rök och att de säkerligen har kontakterats många gånger. Dessutom är stiften på hankontakterna oftast omtennade ett antal gånger under spelets livslängd. Detta skapar dåliga kontaktytor mellan hon- och hankontakterna. Samtidigt uppstår det spänningar i kontakternas lödpunkter och dessa kan ha spruckit och ger en dålig elektrisk ledning. När man lossar en honkontakt från moderkortet kan kabeln ha dragits ur från stiftet eller kabeln kan ha böjts.

Många väljer att endast tenna om stiften på honkontakterna eller att löda om kontaktpunkterna för kontakterna på baksidan av kretskortet. Dessa åtgärder är endast en temorär fix och löser inte eventuella problem på långsikt.

Den typ av Molex kontakter som användes på den tiden hade runda pinnar med en mindre kontaktyta. Dagens Molex kontakter är fyrkantiga med en större kontaktyta.

Det rekommenderas att åtminstone byta ut hankontakterna på kretskorten från den runda typen till den fyrkantiga typen.

För att ta bort hankontakterna delar jag dem med en mattkniv.

Jag tillför lite nytt lödtenn på kontaktens lödpunkterna för att lättare få bort det gamla lödtennet på baksidan av kortet med en lödfläta eller en sug.

Bilden visar undersidan av kretskortet där jag löder bort tennet med hjälp av lödflätan. Värm lagom mycket tills man ser att flätan börjar ta till sig tenn från kretskortet. Man ska vara försiktigt och inte värma för mycket för då kan man bränna sönder de etsade ledningarna.

Sedan kan jag enkelt ta bort en del av kontakten utan att skada kortet.

Här har vi lyckats få bort en hel kontakt utan att skada lödpunkterna på kretskortet.

Den typ av ersättningkontakter som används är Molex och har fyrkantiga stift istället för runda som på de gamla vilket ger en bättre kontaktyta.

Jag valde att byta ut alla kontakter till nya Molex på moderkortet för att säkra en god funktion. Bland annat moderkortets spänningskontakt 1J2 vilken är en 9 pinnars kontakt. De som sitter på moderkortet är av den runda typen. De nya ersättnings kontakterna är av den fyrkantiga typen.

Även honkontakter som sitter i ovankant på system 6 CPU board byter jag ut mot nya av typen Molex då de är instabila med mycket glapp i terminalerna.

Här mäter jag ut hur mycket jag behöver skala av kabeln för att få en bra fastsättning av terminalen.

På bilden ser vi två nya honkontakter av typen Molex.

I högra övre hörnet ser vi några av de verktyg som är bra att ha till hands vid arbete på kretskorten. En spetsig tång, några olika filar och tänger som används vid arbete med kretskort och komponenter.

40 PIN INTER-BOARD CONNECTOR

40 pin Inter-board Connector som sitter på moderkortet och driverkortet. På bilden ser vi hankontakterna på moderkortet.

Här är den första av de 5 kontakterna borttagen – 5x8 pinnars kontakter.

Här ser vi driver kortets honkontakter 5x8-pin som utgör Interboard Connector

Dessa tar jag bort på samma sätt som för honkontakterna på moderkortet.

På bilden till vänster ser vi nya hankontakter och på den högra honkontakter typ Molex.

Här ser vi principen för 40 pin Inter-board Connector där driver kortet trycks i moderkortets kontakter.

Batterihållare och det som är kvar av de gamla kontakterna.

BATTERY HOLDER

Vanligt problem på dessa gamla spel är att de i långa perioder har stått utan att användas med kvarglömda batterier som har börjat läcka batterisyra.

Ett kretskorts värsta fiende är batterisyra som är starkt frätande och svårt att få bort. Det är inte alltid som man kan se spår efter batterisyra då den diffunderar och bildar en osynlig film på komponenternas ben och kan ge upphov till kortslutningar och överslag. Som exempel är batterihållarnas poler ofta sönderärgade på grund av syra från läckande batterier.

Så var det även på mitt Williams Firepower 1980 vilket syns på bilden. Vi ser hur man har gjort en fix med (röd/blå) kablar för att försörja moderkortet med spänning. Här är det bara att löda bort den gamla batterihållaren och ersätta med en ny kretskortsmonterad batterihållare.

Det bästa alternativet är att använda sig av en separat batterihållare som sätts på insidan av ”dörren” bakom toppglaset.

Den slutliga lösningen för min del blev att byta ut den nya kretskortsmonterade batterihållaren mot en som sitter på insidan av dörren för att garantera att inga batterier oavsett om de är nya eller gamla kommer att läcka någon batterisyra. Det förekommer att även nya lite använda batterier kan haverera och läcka ut syra. En röd och en svart kabel löds till kretskortets ena plus och minuspol för batterihållaren. Denna övning är numera obligatorisk på mina flipperspel.

Här ser vi ”remote battery” på insidan av dörren.

Display problem

KONTAKTERNA 1J6 OCH 1J7

Något som störde mig var att displayerna ej visade alla siffor. Display 1 och 3 visade bara fyra av sex siffror samt display 2 och 4 visade bara tre av sex siffror. Jag började med att byta ut kontakterna 1J6 och 1J7 på moderkortet för att se om detta kunde avhjälpa felet men det blev ingen förbättring. Genom dessa kontakter går Master display BCD och strobe outputs.

Displayer med sex siffror användes på de första System 6 flipperspelen.

INTEGRATED CIRCUITS - Peripheral Interface Adapter (PIA6821)

Här ser vi driver kortet - jag ska byta solenoid PIA6821 IC5 och display PIA6821 IC18 på CPU kortet för att säkra att dessa ej är orsak till mitt display problem samt för att veta att det inte uppstår några andra problem i framtiden med dessa kretsar som är nästan 30 år gamla.

Jag börjar med att klippa av benen på en sida av IC kretsen med en spetsig avbitar tång.

Sedan klipper jag av benen på andra sidan av IC kretsen.

Sedan löder jag bort ten på baksidan av kretskortet för att frilägga benen - här använder jag en lödsug. Efter det värmer jag benen och drar ut dem med en tång.

Sedan löder jag bort allt gammalt ten med en lödfläta på baksidan av kretskortet.

Principen är den samma om man ska byta en sockel.

En ny IC sockel löds fast. Den bästa typen är IC Socket 20 Pin Singel In Line som kan klippas till rätt antal ben, högra bilden.

På bilden till vänster är alla ben lödda. Efter det löder jag på benen under sockeln för att säkra kontakt mellan båda sidorna av kretskortet. Efter det kontinuitetsmäter jag med en multimeter alla förbindelser som går från sockeln för att säkra att det inte finns något avbrott någonstans.

Ohhh - Här sitter jag och löder för fullt!

Nu är sockeln på plats och inga avbrott funna.

Efter det monteras PIA6821 IC i sockeln.

IC5 ser ut att ha varit utsatt för batterisyra men jag är osäker på om det är några problem med den.

Byte av IC6 #74154 - 4 to 16 decoder som styr displayer.

KONTAKTER PÅ KRETSKORTEN

Med tiden som går så kan lödtennet bli gammalt och förlora sin ledningsförmåga och sprickor kan uppstå så att det blir dålig kontakt därför är det bra att löda om alla kretskortsmonterade kontakter eller allra helst byta dessa.

TRANSISTORER - LAMP MATRIX

Jag hade problem med att en del lampor på spelplanen inte fungerade och började kontrollera om någon transitor på driver kortet var trasig. Med hjälp av en multimeter kontinuitetsmätte jag transitorerna och det ska vara ungefär enligt följande,

Börja med att ha transistorn text mot dig.

Svart probe på vänstra transistor benet (base).

Röd probe på mittre tranistor benet (collector) - värde 1 - ej öppen.

Röd probe på högra transistor benet (emitter) - läs bart värde - öppen.

Om mätningarna på tranistorn ger att den är öppen eller ej öppen på båda avläsningarna collecor och emitter med bas som gemensam i de båda avläsningarna så kan man utgå ifrån att det är något fel på tranistorn och den bör bytas. Det visade sig att en transistor (Q75) TIP42 för lamp column var trasig, det är den närmast i bilden.

Jag bytte även 27 ohms 5W resistorerna för lamp matrix R149-R156 på driver kortet för att undvika överhettning, då de som sitter som original oftast blir överhettade. Dessa ska sitta en bit ifrån kortet när de löds fast så att luft kan cirkulera runt dem för att minska värmen.

STILL PROBLEM WITH THE LAMP MATRIX

Några av de CPU styrda lamporna på spelplanen lyser hela tiden och blinkar inte I attract mode så jag började med att kontrollera lampornas dioder 1N4004 som sitter på lampkonsolerna. Dessa var hela och då fick jag identifiera vilka transistorer på Driver kortet som styr respektive lampa. Det finns transistorer för lampornas row och column.

Lamp Columns (drive/strobe) use TIP42 transistors.

Lamp Rows use 2N6122 or TIP41=TIP31C transistors.

Above row and column transistors use pre-drivers 2N6427 or MPSA14 transistors.

Lamps "I", "1,000 BONUS", "5X", "MATCH" in row 6 was concerned.

Lamp "RIGHT SPECIAL" in row 1 was concerned.

Lamp "BALL IN PLAY" in row 7 was concerned.

Firepower lamp matrix

I matrisen nedan ser vi vilka transistorer som jag bytte ut för att fixa de CPU styrda lamporna.

ROW 6	Q57	2N6122=TIP31C
	Q56	2N6427
ROW 7	Q61	2N6122=TIP31C
	Q60	2N6427
ROW 1	Q47	2N6122=TIP31C
	Q46	2N6427
STROBE 6	Q73	TIP42
	Q72	2N6427
STROBE 7	Q75	TIP42
STROBE 1	Q73	TIP42
	Q72	2N6427

Jag använder två stycken tidningssamlare för att ställa kretskorten mellan för att underlätta vid borttagning av transistorer, jag värmer på baksidan och drar ut transistorn mycket försiktigt från kretskortet. Jag använder en handske då transistorn blir väldigt varm.

När man ska suga bort överflödigt lödten så flyttar jag ett tidningssamlare så att kretskorten kan läggas ner på bordet.

Efter att transistor har tagits bort borstas alla lödrester bort med en målarpensel.

Här löder jag fast en ny transistor på driver board.

MASTER DISPLAY KORTET

Efter ett tags spelande så förlorade jag ett segment på alla sifror i alla displayer. När jag undersökte Master display kortet hittade jag en bränd resistor. Denna ersatte jag med en ny och problemet var löst.

Blecken på Master display kortet för kontakter brukar slitas efter att man har kopplat loss dessa. Jag löder på extra lödten för att skapa bättre ledningsförmåga mellan kontakter och kortet.

REPLACE WIRES BETWEEN CPU AND MASTER DISPLAY BOARD

Jag byter ut kablarna som går från 1J6 och 1J7 till Master display kortet då det fortfarande är en siffra som inte syns i displayer för spelare 1 och 3. När jag bänder i kontakterna och kablarna för 1J6 och 1J7 börjar siffrorna i displayerna att försvinna och blinka.

Kontakten för Master Display Strobe Inputs kommer jag att ersätta med en Edge connector 2 x 18 pin (JAMMA), se bilden.

Till 1J6 och 1J7 använder jag traditionella krympkontakter (Crimp Contact Female for 0.156 in. Molex Connectors) som jag sätter fast på kablarna med en Molex crimper crimptång samt Molex 9-Pin Female Housing .156" connector with Ramp.

Jag använder ett lödställ för att hålla JAMMA kontakten när jag löder fast alla kablage på den. Att löda fast kablarna känns säkrare än att använda traditionella krympkontakter crimp contacts och ett kontakthus.female housing.

Det blir några kablar att hålla ordning på när de ska lödas på JAMMA kontakten.

FINALLY, FINALLY DISPLAY PROBLEM IS GONE

Efter bytet av kablar mellan 1J6/1J7 och Master Display Storbe Input kontakten var det fortfarande lite problem med siffrorna i displayerna. Jag gjorde en kontinuitets mätning mellan strobe outputs resistorer R71-R86 och kontakter 1J6/1J7. Mellan R73 och 1J7 var det nästan ingen kontakt och mellan R81 och 1J6 var det dålig kontakt. För att lösa detta problem gjorde jag en brygga på baksidan av kretskortet med två kablar mellan kontaktpunkterna.

När jag provade med korten installerade igen var problemet med displayerna borta. Alla displayer visade alla 6 siffrorna.

Pleasure and Pinball

Have You played A Pinball Today?

Contact me - replace (at) with @